Устройство для измерения парциальных продуктов модуляции Советский патент 1986 года по МПК G01R29/06 

циями. Для этого в устройство, содержащее блок 2 сложения, усилители 3, 11, 12, блок 1 приема, фазовые детекторы 9, 10, ключи 15, 16, блок 4 выделения продуктов модуляции, выходной усилитель 5, регистрирующий блок 6, введены дополнительные гетеродины 32, 33, дополнительные фазовые детекторы 28, 29,- дополнительные фильтры 30, 31 нижних частот,- калибровочньй генератор.34, дополнительные ключи 26, 27, амплитудный детектор 37, усилитель 38 постоянного тока, элемент И 41, счетчик 40 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 39. Блок 4 выделения продуктов модуляции содержит синИзобретение относится к радиоизмерительной технике, в частности к измерению модуляции, и может быть использовано для раздельного измерения малых продуктов амплитудной и фазовой :модулядии в присутствии сильного сигнала несущего колебания.

В технике дальней связи это устройство предназначается как для измерения парциальных продуктов модуляции, так и для измерения, фазового дрожания сигнала (джиттера) групповых и линейных, трактов систем связи с частотным уплотнением каналов, а также генераторного оборудования.

Целью изобретения является повышение чувствительности и уменьшение погрешности измерения при раздельном измерении продуктов модуляции, обусловленных амплитудной (фазовой) модуляцией.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит блок 1 приема, блок 2 сложения, перйый усилитель 3, блок 4 вьщеления продуктов модуляции, выходной усилитель 5, регистрирующий блок 6, первый и второй гетеродины 7, 8, первый и второй фазовые детекторы 9, 10, второй и третий усилители 11, 12, первый и второй фильтры 13, 14 нижних часхронные- детекторы 17, 18, усилители 19, 20 низкой частоты, генератор 24 квадратурных сигналов, фазовые детекторы 21, 22, блок 23 арифметической обработки. Калибровочный генератор 34 содержит генератор 36 низкой частоты, амплитудный модулятор 35. Блок 25 осуществляет измерения парциальных продуктов модуляции. УпраЁление фазами гетеродинов 32, 33 продолжается до тех пор, пока не исчезнет сигнал ошибки на выходе усилителя 19 низкой частоты.- Автоматически в широком диапазоне частот оказывается скомпенсированный фазовый сдвиг, вносимый усилителем 3. 1 3.п. ф-лы. 1 ил.

тот, первый и второй ключи 15, 16, первый и второй синхронные детекторы 17, 18, первый и второй усилители 19, 20 низкой частоты, третий и

четвертьй фазовые детекторы 21, 22, блок 23 арифметической обработки, генератор 24 квадратурных сигналов, блок 25 измерения парциальных продуктов модуляции, первый и второй дополнительные ключи 26, 27, первый и второй дополнительные фазовые детекторы 28, 29, первый и второй до- полнительные фильтры 30, 31 нижних частот, первый и второй дополнительные гетеродины 32, 33, калибровочный генератор 34, амплитудный модулятор 35, генератор 36 низких частот, амплитудный детектор 37, усилитель 38 постоянного тока, цифроаналоговый

преобразователь 39, счетчик 40 импульсов, элемент И 41, при этом вывод гетеродина 7 соединен с входами фазовых детекторов 9, 10, 28; выход гетеродина 32 соединен с входами .

фазовых детекторов 28, 29 и ключом 16, выход гетеродина 8 соединен с входами фазового детектора 10 и блоком 2 сложения, выход гетеродина 33 соединен с фазовым детектором 29 и

ключом 15, выходы фазовых детекторов 9, 10 через второй и третий усилители 11 и 12, фильтры 13, 14 нижних частот соединены с управляющими входами гетеродинов 7, 8j выходы фазовых детекторов 28, 29 через фильтры 30, 31 нижних частот соединяются с первыми управляющими входами гетеродинов 32, 33; выход блока приема соединен с входом фазового детектора 9 и через ключ 26 - с входом блока 2 сложения, выход блока 2 сложения через первый усилитель.3 - с входами синхронных детекторов 17, 18 блока 4 выделения продуктов модуляции, вторые входы синхронных детекторов 17, 18 соединены соответственно с вьпсодами ключей 15, 16; выходы синхронных детекторов 17, 18 через усилители 19, 20 низкой частоты соединены с входами фазовых детекторов 21 и 22, вторые входы которых соединены с генератором 24 квадратурных сигналов, а выходы подсоединены к блоку 23 арифметической обработки, выход которого через выходной усилитель подсоединен к регистрирующему блоку 6, вход блока 2 сложе1Н1я через ключ 26 соединяется с выходом калибровочного генератора 34 состоящего из генератора 36 низких частот и амплитудного модулятора 35, вход которого соединен с выходом гетеродина 8, выход усилителя 19 низкой частоты через ключ 27, амплитудный детектор 37 .-и усилитель 38 постоянного тока соединен- с входа элемента И 41, второй вход которого

35

соединен с генератором 36 низких час- него, либо нижнего продуктов модуля-

тот; выход элемента И 41 через счетчик 40.импульсов и цифроаналоговый преобразователь 39 соединен с вторыми yпpaвляющи и входами дополнительных гетеродинов 32, 33.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал через блок 1 приема и ключ 26 поступает на вход бло- ка 2 сложения, а также с помощью пер ;Вой фазовой автоподстройки (фазовый .детектор 9, усилитель 11, фильтр 13 (нижних частот) подстраивает час-: (тоту гетеродина 7 под частоту вход- ного сигнала с фазовым сдвигом между напряжениями на первом и втором входах фазового детектора 9, равным 90°. Частота гетеродина 8 подстраивается под частоту гетер.оди- на 7 с помощью второй цепи автоподстройки частоты, состоящей из фазового детектора 10, усилителя 12

10

15

2477834

и фильтра 14 нижних частот. Сдвиг фазы между напряжениями на первом и втором входах фазового детектора 10 также равен 90°. Таким образом обес- 5 печивается сдвиг фазы 180 меяаду напряжения(-;и на обоих входах блока 2 сложения при равенстве частот, что приводит к глубокому подавлению . несущего колебания на входах блока 4 вьщеления продуктов модуляции.

Частота гетеродина 32 подстраивается под частоту гетеродина 7 с помощью первой дополнительной цепи фазовой автоподстройки частоты, состоящей из фазового детектора 28 и фильтра 30 нижних частот. Частота гетеродина 33 подстраивается под частоту гетеродина 32 с помощью второй дополнительной цепи фазовой автоподстрой- ки (фазовый детектор .29 и фильтр 31 нижних частот) с фазовым сдвигом между напряжениями на первом и втором входах фазового детектора 29, рав- ным 90°. Напряжения гетеродинов 32 и 33 через ключи 15 и 16 поступают на входы блока 4 выделения продуктов модуляции.

Блок 4 выделения продуктов модуляции состоит из двух синхронных детекторов 17 и 18, на первые входы которых поступает с усилителя 3 напряжение входного сигнала с подавлен20

25

30

ной несущей частотой, а на вторые входы - сдвинутое на 90 через замкнутые в режиме измерения либо верхнего, либо нижнего продуктов модуля-

0

5

ции ключи 15 и 16 напряжения гетеродинов 32 и 33, усилителей 19 и 20 низкой частоты, фазовых детекторов 21 и 22, генератора 24 квадратурных сигналов, квадратурные напряжения которого подаются на вторые входы фазовых детекторов 21 и 22 блока 23 арифметической обработки, в котором происходит суммирование по квадратичному закону сигналов, поступающих с фазовых детекторов 21 и 22. При замыкании ключей 15 и 16 измеряется среднеквадратичное значение либо нижнего, либо верхнего продуктов модуляции в результате изменения фазы одного из напряжений генератора 24 квадратурных сигналов на 180° (простым переключением тумб).

При изменении частоты генератора, квадратурных сигналов измеряются парциальные продукты модуляции разных частот. Через выходной усилитель 5

выделенный сигнал поступает на ре- гистрируюпо(ий прибор 6.

При измерении суммарных верхнего и нижнего продуктов либо фазовой, либо амплитудной модуляции производится автоматическая калибровка устройства с помощью, калибровочного генератора 34. Сигналы гетеродина 8 и первого выхода генератора 36 низ- кой частоты поступают на первый и второй входы блока 35 амплитудной модуляции, с выхода ко -орого ампли- тудно-модулированный сигнал через ключ 26, включенный в положение Ка- либровка, поступает на вход блока 2 сложения. С выхода усилителя 19 низкой частоты через замкнутый ключ 27, амплитудный детектор 37, .усилитель 38 постоянного тока сигнал ошибки по- ступает на первый вход логического элемента И 41, на второй вход которого подается сигнал второго выхода генератора 36 низкой частоты. Быход- 1юй импульсный сигнал элемента И 41 поступает на счетчик 40 импульсов, состояние которого с помощью цифро- аналогового преобразователя 39 преобразуется в сигнал постоянного тока который воздействуя на вторые управ- .ляющие входы гетеродинов 32 и 33, приводит к изменению фазы выходных сигналов зтих гетеродинов относительно фазы гетеродина 7 без изменения их частоты. Так как эти гетеродины по первым управляющим входам связаны цепя№1 фазовых автоподстроек частоты с гетеродином 7 и между собой, то частота их сигналов равна частоте входного сигнала, а сдвиг фазы меж- ду ними равен 90°. Управление фазами гетеродинов 32 и 33 продолжается до тех пор, пока не исчезнет сигнал ошибки на выходе ус1шителя 19 низкой частоты, что указывает на ра- венство нулю сдвига фаз между сигналами на входах синхронного детектора 18 и на сдвиг фаз равный 90 , между сигналами на входах синхронного детектора 17. Таким образом авто- матически, в широком диапазоне частот оказывается скомпенсированным фазовьм сдвиг, вносимьй усилителем 3

При измерении продуктов фазового дрожания Сджиттера) ключ 16 разомк- нут, а ключ 15 замкнут; при измерении продуктов амплитудной модуляции разомкнут ключ 15, а ключ 16 замкнут

При этом в обоих случаях цепь автоматической калибровки с помощью ключей 26, 27 отключается.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения-парциальных продуктов модуляции, содержащее блок сложения, выход которого подключен к входу первого усилителя, блок приема, выход которого подключен к первому входу первого фазового детектора, выход которого через последовательно соединенные второй усилитель и первый фильтр нижних частот подключен к управляющему входу первого гетеродина, выход которого подключен к второму входу первого фазового детектора и первому входу второго фазового детектора, выход которого через последовательно соединенные третий усилитель и второй фильтр нижних частот подключен к управляющему входу второго гетеродина, выход которого подключен к второму входу второго фазового детектора и первому входу блока сложения, первый, и второй ключи, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока вьщеления продуктов модуляции, третий вход которого соединен с выходом первого усилителя, а первый выход через выходной усилитель - с регистрирующим блоком, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и уменьшения погрешности измерения, в него дополнительно введены первый и второй до- полнительные гетеродины, первый и второй дополнительные фазовые детекторы, первый и второй дополнительные I . фильтры нижних частот, калибровочный

генератор, два дополнительных ключа, a Jплитyдный детектор, усилитель постоянного тока, элемент И, счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь, причем второй выход блока вьщеления продуктов модуляции через последовательно соединенные ВТ ор ой дополнит ель ный ключ, амплитуд- ный детектор, усилитель постоянного тока, элемент И счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь соединены с вторыми управляющими входами первого и второго дополнительных гетеродинов, выходы которых соединены

через последовательно соединенные соответственно первый и второй дополнительные фазовые детекторы, первый и второй дополнительные фильтры, нижних частот с их первыми управляю- пщми входами, а также соединены соответственно с входами первого и второго ключей, выход первого дополнительного Гетеродина соединен с вторым входом второго дополнительного фазового детектора, а выход первого гетер.одина соединен с вторым входом первого дополнительного фазового детектора, выход блока приема через первый дополнительный ключ соединен с первым входом блока сложения, при этом выход второго гетеродина подключен к входу калибровочного генератора, первый выход которого подключен к второму входу первого до- полнительного ключа,- а второй выход к второму входу элемента И.,

2. Устройство по п,1, о т л к - чающееся тем, .что калибровочный генератор содержит генератор низкой частоты и амплитудный модулятор,

причем первый выход генератора низкой частоты соединен с вторым входом амплитудного модулятора, второй выход генератора низкой частоты яв- ляется-; вторым выходом калибровочного

генератора, первый вход амплитудного модулятора является входом калибровочного генератора, а выход амплитудного модулятора является первым выходом калибровочного генератора.

Изобретение относится к радио-- измерительной технике. Может быть- использовано для раздельного измерения малых продуктов амплитудной и фазовой модуляции в присутствии сильного сигнала несущего колебания. Целью изобретения является повышение чувствительности и уменьшение погрешности измерения при раздельном измерении продуктов модуляции, обусловленных амплитудной (фазовой) модуля(Л с ю 4Sb 00 со